Biologie: Generationszeit von Viren

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Questions and Answers

Was wird bei der Trübungsmessung am Spektralphotometer gemessen?

Lichtintensität bei 600 nm

Temperatur der Bakteriensuspension

Zelloberfläche

Optische Dichte (OD) (correct)

Welche Aussage über das Wachstum in einem Chemostat ist korrekt?

Die Verdopplungszeit bleibt konstant, unabhängig von der Verdünnungsrate.

Die Wachstumsdichte wird durch eine konstante Nährstoffkonzentration reguliert. (correct)

Die Wachstumsrate ist zufällig und variiert ständig.

Die Flussgeschwindigkeit hat keinen Einfluss auf die Wachstumsrate.

Was passiert mit der Verdopplungszeit, wenn die Verdünnungsrate im Chemostat erhöht wird?

Die Verdopplungszeit nimmt ab. (correct)

Die Verdopplungszeit bleibt unverändert.

Die Verdopplungszeit wird unberechenbar.

Die Verdopplungszeit nimmt zu.

Welcher Faktor hat keinen Einfluss auf das mikrobielle Wachstum?

Lichtintensität Signup and view all the answers

Wie wird die Extinktion in der Trübungsmessung bestimmt?

Als Quotient aus einfallender und austretender Strahlung. Signup and view all the answers

Was passiert während der exponentiellen Wachstumsphase?

Die Nährstoffe werden optimal genutzt. Signup and view all the answers

Was kennzeichnet die stationäre Phase?

Es ist eine maximale Teilungsrate erreicht. Signup and view all the answers

Was geschieht in der Absterbephase?

Es gibt keine Energiequellen mehr. Signup and view all the answers

Wie verhält sich der RNA-Gehalt während der konstanten Zellzahl?

Der RNA-Gehalt steigt. Signup and view all the answers

Was beschreibt die Wachstumsrate (µ) in Bezug auf die optische Dichte (OD)?

Die Wachstumsrate wird durch die Differenz der OD über die Zeit berechnet. Signup and view all the answers

Welches Element wird in den Nährstoffen nicht erwähnt?

Kalium (K) Signup and view all the answers

In welcher Phase der Zellregeneration kommt es zu einer pH-Änderung?

Absterbephase Signup and view all the answers

Was geschieht mit den Substraten während der exponentiellen Wachstumsphase?

Sie werden verbraucht. Signup and view all the answers

Wie lange dauert es, bis sich die Zahl der Salmonella im Darm auf 10^6 Zellen vergrößert?

31 Stunden Signup and view all the answers

Welche Generationszeit führt zu den meisten erwarteten Infektionen nach 4 Wochen?

2 Tage Signup and view all the answers

Wie viele Infizierte werden in 2 Wochen erwartet, wenn die Generationszeit 2,5 Tage beträgt?

9820 Signup and view all the answers

Was ist die korrekte Berechnung für die Anzahl n, wenn t 14 Tage und g 4 Tage beträgt?

7 Signup and view all the answers

Was geschieht während der Anlaufphase (lag-Phase) einer Bakterienkultur?

Anpassung an neue Bedingungen Signup and view all the answers

Welche Formel beschreibt den Zusammenhang zwischen der Gesamtzahl der Zellen N, der Anfangszahl N0 und der Anzahl n?

N = 2^n x N0 Signup and view all the answers

Wie viele Generationen sind nötig, um aus 868 Infizierten 42100 zu werden, wenn die Generationszeit 2 Tage beträgt?

7 Signup and view all the answers

Was ist die Generationszeit in Tagen, wenn n 11,2 für 4 Wochen ist?

4 Tage Signup and view all the answers

Welches Merkmal ist charakteristisch für halophile Archaea?

Sie leben in Umgebungen mit hoher Osmolarität. Signup and view all the answers

Wie wirken 'kompatible Solutes' in Mikroben?

Sie stabilisieren die Struktur von Enzymen bei hoher Osmolarität. Signup and view all the answers

Was ist die Hauptstrategie von Alkaliphilen zur Anpassung an alkalische pH-Werte?

Verwendung eines Na+ Gradienten. Signup and view all the answers

Welche Auswirkung hat ein saurer pH-Wert auf Mikroben?

Er verursacht das Eindringen von H+ Ionen in die Zelle. Signup and view all the answers

Was geschieht bei Plasmolyse in Zellen?

Zellen schrumpfen aufgrund von Wasserverlust. Signup and view all the answers

Welche Funktion haben H+-scavenging Enzyme in Acidophilen?

Sie bauen H+ Ionen ab, um die Zellstruktur zu stärken. Signup and view all the answers

Welche der folgenden Eigenschaften ist nicht typisch für kompatible Solutes?

Sie binden an die Oberfläche von Proteinen. Signup and view all the answers

Wie beeinflusst alkalischer pH den Protonengradienten in einer Zelle?

Er zerstört den Protonengradienten. Signup and view all the answers

Welcher Faktor beschreibt die Veränderung der H+-Konzentration bei einer pH-Verschiebung um 1?

Faktor 10 Signup and view all the answers

Welche der folgenden Gruppen von Mikroorganismen kann in Anwesenheit von Sauerstoff wachsen, benötigt ihn jedoch nicht dringend?

Fakultative Aerobe Signup and view all the answers

Was geschieht mit obligaten anaeroben Mikroorganismen, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt werden?

Sie werden durch Sauerstoff abgetötet Signup and view all the answers

Welches der folgenden Merkmale charakterisiert mikroaerophile Mikroorganismen?

Sie benötigen Sauerstoff, aber in geringeren Mengen Signup and view all the answers

Was beschreibt die pH-Homöostase in Zellen?

Die Fähigkeit einer Zelle, ihren pH-Wert konstant zu halten Signup and view all the answers

Welche Art von Mikroorganismen kann in Anwesenheit von Sauerstoff wachsen, verwendet diesen jedoch nicht aktiv?

Aerotolerante Mikroben Signup and view all the answers

Wie verändert sich der pH-Wert, wenn die H+-Konzentration um den Faktor 100 erhöht wird?

Der pH-Wert sinkt um 2 Signup and view all the answers

Welches Organismus-Typ kann unter extremen pH-Bedingungen leben, insbesondere in alkalischen Umgebungen?

Alkaliphile Mikroben Signup and view all the answers

Study Notes

Krankheitsgefühl durch Bakterien

Salmonella Zahl im Darm wächst von N0=20 auf N=106 in 31 Stunden bei einer Generationszeit von 2 Stunden.
Berechnung der Generationszahl (n): n = 3,3(logN - logN0) = 15,51 Generationen.

SARS-CoV-2 Infektionen in Berlin

Am 21.03.2020 waren 868 Personen mit SARS-CoV-2 infiziert.
Generationszeiten von 2,5, 2 und 4 Tagen führen zu unterschiedlichen Infiziertenzahlen in 1, 2 und 4 Wochen:
- Bei 2,5 Tagen: nach 1 Woche etwa 6045, nach 2 Wochen 42100 und nach 4 Wochen 2 Millionen Infizierte.
- Bei 2 Tagen: nach 1 Woche etwa 9820, nach 2 Wochen 111104 und nach 4 Wochen 14 Millionen.
- Bei 4 Tagen: nach 1 Woche 2919, nach 2 Wochen 9820 und nach 4 Wochen 111104.

Wachstumsphasen von Bakterien

Anlaufphase (lag-Phase): Anpassung an Umgebung, konstante Zellzahl, Anstieg des RNA-Gehalts.
Exponentielle Wachstumsphase (log-Phase): Maximale Zellteilung, gleichbleibende Zellgröße, Substratverbrauch.
Stationäre Phase: Verbrauch mindestens eines Nährstoffs, konstante Zellzahl, resistent gegen Stressfaktoren.
Absterbephase: Fehlende Energiequelle, toxische Stoffwechselprodukte, induzierte lythische Enzyme.

Trübungsmessung

Trübung wird als optische Dichte (OD) bei 500 nm oder 540 nm gemessen.
OD zeigt direkt die Zellzahl oder Masse in Bakteriensuspensionen an.

Kontinuierliche Kultur: Chemostat

Populationsdichte wird durch einen begrenzten Nährstoff konstant gehalten.
Wachstumsrate verbleibt konstant durch Flussgeschwindigkeit.

Einfluss von Umwelteinflüssen auf mikrobielles Wachstum

Temperatur: Optimalbedingungen beeinflussen das Wachstum stark.
Salz und Osmolarität: Halophile Organismen passen sich an hohe Osmolarität an, indem sie kompatible Stoffe accumulieren.
pH-Wert:
- Alkalische pH-Werte stören den Protonengradienten; Alkaliphile verwenden Na+-Gradienten.
- Saure pH-Werte führen zu Enzymaktivitätsstörungen.

Sauerstoffeinfluss auf das Wachstum

Obligate Aerobe: Wachsen nur mit Sauerstoff.
Obligate Anaerobe: Werden durch Sauerstoff getötet.
Fakultative Aerobe: Wachsen bevorzugt mit Sauerstoff, können aber ohne ihn leben.
Mikroaerophile: Bevorzugen geringe Sauerstoffkonzentrationen.
Aerotolerant: Überleben in Anwesenheit von Sauerstoff, nutzen ihn jedoch nicht.

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Description

Erforschen Sie die Konzepte der Generationszeit und des Zellwachstums anhand von praktischen Beispielen wie Salmonellen und SARS-CoV-2. Dieses Quiz bietet eine Gelegenheit, Ihr Wissen über Infektionskrankheiten und deren zeitliche Entwicklung zu testen.